CN100347006C - 用于机动车辆的电通信网络 - Google Patents

用于机动车辆的电通信网络 Download PDF

Info

Publication number
CN100347006C
CN100347006C CNB200310119724XA CN200310119724A CN100347006C CN 100347006 C CN100347006 C CN 100347006C CN B200310119724X A CNB200310119724X A CN B200310119724XA CN 200310119724 A CN200310119724 A CN 200310119724A CN 100347006 C CN100347006 C CN 100347006C
Authority
CN
China
Prior art keywords
node
telecommunication network
power actuated
vehicle
actuated vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB200310119724XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN1515442A (zh
Inventor
阿利桑德罗·巴格诺利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Piaggio and C SpA
Original Assignee
Piaggio and C SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Piaggio and C SpA filed Critical Piaggio and C SpA
Publication of CN1515442A publication Critical patent/CN1515442A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100347006C publication Critical patent/CN100347006C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/03—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for
    • B60R16/0315—Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for supply of electrical power to vehicle subsystems or for using multiplexing techniques

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
  • Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
  • Automatic Cycles, And Cycles In General (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)
  • Regulating Braking Force (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

一种用于机动车辆的电通信网络，所述机动车辆具有多个电气装置，包括多个控制电气装置和多个外围电气装置，所述网络包括电串行通信线(2)和多个节点，它们和串行通信线相连，并和多个电气装置相连，每个节点被设置在机动车辆的一个预定区域内，并和位于所述区域中的电气装置相连，每个节点包括微控制器和至少一个存储装置，存储装置包括至少一个处理程序，其被设计用于管理节点之间的通信和节点与电气装置之间的通信，每个节点可以采用节点的处理程序被更新的编程状态；并且所述网络包括可连接到串行通信线的编程节点，所述编程节点进行机动车辆的总体状态的诊断并且可以修改每个节点的处理程序以使系统适应于新的车辆要求和宽范围的操作条件。

Description

用于机动车辆的电通信网络
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的通信网络。
背景技术
具体地说，本发明涉及一种用于机动车辆的通信网络，通过所述通信网络控制车辆的各种功能。
在现有技术中，所谓的CAN(控制器局域网)是公知的，这是一种具有串行通信线的系统，其中的串行通信线被设计用于在一个系统的范围内或者若干个子系统的范围内实现“灵巧”装置、传感器以及致动器的互连。在具有实时性能的情况下，CAN或者“串行总线”系统要符合国际标准ISO11898，并包括两个最低级的ISO/OSI参考模型。特别是，这个标准通过所述的总线建立彼此通信的网络节点，使得由一个节点发出的信息被传送到整个线路，但是通过滤波只被相关的节点接收，并使得在对总线进行同时访问的试图之间的优先权的分配是单一的，从而没有停歇时间并且不是破坏性的。
CAN协议的一个最有趣的性能是数据传输的高的可靠性，这是由于有效的错误识别、分类和隔离机制，以及自动地和任何有缺陷的节点的网络断开所致。这些CAN协议的特殊的特性实际上使得由在节点中的错误和故障的传输而引起的网络瘫痪成为不可能的。
例如，利用这种技术代替在高级轿车中的传统的布线；实际上，对于车辆的各种装置的所有的检测信号和控制信号都在一个CAN线路上传输。
这些装置按照要求被选择地相互连接，以便校正车辆的操作。
CAN线路代替传统的布线，传统布线的总体尺寸、可靠性和复杂性使得其不足以调节和控制所有的现代车辆设备。
在机动车辆中使用具有两个节点的CAN网络提供配电分布电子控制单元和仪表板之间的通信也是已知的。
美国专利6052632描述了一种用于车辆的CAN系统，所述车辆具有多个基于微处理器的电子装置，它们被设置在所述车辆上，并通过CAN线路相互互连。所述电子装置之间的通信按照由这些微处理器运行的程序进行。
当前，在两轮车辆或机动车辆中，同样极为明显的是需要用于布置连接各个单元的电线的空间，这是由于需要用于管理所有这些外围设备的电子系统的复杂性所致。在这个意义上，在车辆上存在若干个“瓶颈”，它们是必须通过相当大量的导线的极小的空间。这些导线的直径大部分很小，虽然通常遇到具有较大直径的电源部分的导线，这使得已经紧张的情况更糟。
发明内容
本申请人提出了从尽可能少的布线的观点出发重新审视机动车辆的整个电子系统的问题，使得能够比较容易地实现安装并改善可靠性。
本申请人发现，使用一种串行线路，其只需使用两根导线(总线)，并在所述两根导线上，信息以及由每个外围装置执行的控制通过合适的数字串被选择路由，可以大大减小布线的数量，尤其是在当前占据空间并且难于安装的关键区域。
本申请人已经生产出一种通信网络，其使得能够利用CAN(控制器区域网络)串行协议连接机动车辆的所有的外围设备和装置。
使用这种通信系统使得能够形成一个具有多个节点的网络，作为输出，车辆的各种外围实用装置和其相连，作为输入，位于车辆上的各种控制和其相连。从更广泛的意义上说，这些控制不仅用于由用户直接管理的控制，而且包括自动控制，例如控制机动车辆的电风扇的热控开关。CAN协议的一个主要特征是误差管理和限制：因而使用这种类型的总线能够确保在整个系统的管理上的某种程度的安全性。
使用数字串行通信协议要求在车辆上在所述节点的内部具有“灵巧”的元件(微处理器或微控制器)，它们能够通过合适的程序管理网络外围设备之间的通信。在车辆上具有一个或几个微处理器是十分有利的：这使得以前需要由专用硬件进行的管理可以由控制软件来实现。这使得进一步减少硬件-导致降低成本-并减少在生产所述电气系统中的复杂性。复杂性较小的硬件意味着具有数量较少的电子元件和相当大的抗扰性，较低的车辆重量(虽然是最小的程度)，较低的生产成本，以及和增添新的设备或者随后对系统进行改进有关的大的灵活性。本发明的一个方面涉及用于机动车辆的电通信网络，所述机动车辆具有多个电气装置，包括多个控制电气装置和多个外围电气装置，所述网络包括电串行通信线和多个节点，它们和所述串行通信线相连，并和所述多个电气装置相连，每个所述的节点被设置在机动车辆的一个预定区域内，并和位于所述区域中的所述电气装置相连，其特征在于，每个节点包括微控制器和至少一个存储装置，所述存储装置包括至少一个处理程序，其被设计用于管理所述节点之间的通信和所述节点与所述电气装置之间的通信，每个节点可以采用节点的处理程序被更新的编程状态；并且其特征在于，所述网络包括可连接到所述串行通信线的编程节点，所述编程节点进行机动车辆的总体状态的诊断并且可以修改每个节点的处理程序以使系统适应于新的车辆要求和操作条件。
附图说明
由下面结合附图进行的对实施例的一个非限制性的说明可以更清楚地看出按照本发明的网络的特征和优点，其中：
图1表示具有多个节点的用于车辆的CAN网络的方块图；
图2示意地表示图1的网络的一般的节点；
图3表示具有4个节点的按照本发明的图1的网络的一个实施例；
图4表示说明由按照本发明的节点的处理程序执行的主要步骤的流算法的例子。
具体实施方式
参见图1，所示的电通信网络包括串行通信线，优选的是CAN(控制器区域网络)线路2，多个节点N1，N2，...Nn和其相连。每个所述的节点最好由和车辆的电池31相连的电源线3供电。
此外，每个节点和车辆的多个电气装置D1，D2，...Dm相连。按照在一个预定区域内和所述节点连接的电输入和输出装置的空间分布，所述节点可以在物理上被设置在车辆的所述预定的区域内。例如，一个节点可以在物理上被设置在车辆的仪表板的区域附近，所述仪表板具有控制标灯，声光报警装置，所述节点和它们通信。另一个节点可以被有利地设置在车辆的后部区域，在该区域中具有各种电气装置例如后灯和发动机的各种参数的控制传感器、制动器等。
图2表示一个节点的结构，其优选地包括控制单元41，其和包括所述节点的多个输入端口的至少一个输入接口42相连，并和包括所述节点的多个输出端口的至少一个输出接口43相连。
所述控制单元包括至少一个微控制器，至少一个存储装置(外部的或者集成在处理器内部的)和其相连，具有所述CAN线的接口装置44，RS232接口装置46和节点45的电源装置，其优选地和机动车辆的电池相连。
所述输入端口优选地包括电子电路，其对电阻值(电阻传感器)编码成为数字信号，从而把未知的电阻值转换成为时间间隔，然后利用全部通过软件实现的间隔计测量所述间隔。
所述输出端口优选地包括数字输出端口和模拟输出端口，它们可以被有利地用于连接需要电功率控制的电装置。
此外，所述控制单元优选地包括本地振荡器，用于同步至少模数转换器与/或数模转换器，至少电压调节器，滤波器和具有各种组合逻辑的装置。
图3表示具有4个节点的本发明的实施例，所述4个节点分别是被设置在机动车辆的前区域中的前节点NA，被设置在机动车辆的仪表板附近的仪表板节点NC，被设置在车座附近的车座节点NS，以及被设置在车辆的后方区域的后节点NP。这些节点按照上面对CAN通信线的说明进行连接。每个所述的节点控制设置在该节点附近的车辆的电气装置。例如，前节点NA控制车轮转弯传感器、散热器温度传感器、前灯装置等。仪表板节点NC最好控制一般在机动车辆的仪表板上的控制装置，例如制动开关(前和后)、用于关闭发动机的按钮、用于接通灯(侧灯和头灯)的按钮、发动机点火按钮等。
车座节点NS优选地控制设置在发动机附近的电气装置，例如燃料泵、和汽化器节流阀相连的传感器、油箱液面传感器等。后节点NP优选地控制设置在机动车辆的后部附近的电气装置，例如用于机动车辆的后灯的所有控制。
机动车辆的所述电气装置可以被分成两类：用于控制的电气装置和外围电气装置。前者指的是用于外围装置的控制部分，或者具有传感器的那些部分，例如一个控制装置是一个用于接通灯的按钮，而外围装置是要被接通的相应的灯，一种控制装置是燃料液面传感器。用于控制的电气装置通过所述节点的一个输入端口42和相应的节点相连，同时外围电气装置通过一个输出端口43和相应的节点相连。
存储装置包括存储器的至少一部分，在其中安装有预定的“固件”程序，其管理所述节点的功能。例如，这部分存储器是非易失存储器。
优选地，按照节点的位置，因此按照和所述节点连接的电气装置的特性，由预定的程序管理每个节点。
按照本发明，每个节点的操作程序基本上具有相同的结构。具体地说，所述程序具有循环流算法，即按照一个被同步的时间序列，其循环地执行连续的步骤。
图4表示一种循环流算法的例子，其说明由每个节点的所述操作程序依次执行的主要步骤。详细地说，在第一操作块50，执行节点的初始化操作，其中包括配置节点的元件，例如各个端口和CAN接口。
在第二操作块51，执行从所述输入端口42的读操作和从所述CAN线44的接口的读操作。第三操作块52根据上述的读数确定节点的状态。具体地说，优选地，节点可以采取3种状态：“接通”，“待用”或“编程”。在第一个状态中，节点处于完全操作状态，在第二状态中，节点准备处于“接通”或“编程”两个状态之一。在所述待用状态，节点的特征在于其电功率消耗极低。编程状态是节点的软件被更新的一种状态。从节点的一种状态向节点的另一种状态的转换根据在所述第二操作块中读出的输入来实现，其可以来自用于控制的所述电气装置之一，或者来自CAN线上的信息，该信息例如来自另一个网络节点。
第四处理块53根据作为输入和输出而存在的装置确定要被执行的功能。优选地，由于和每个节点相连的电气装置不同，在每个节点中这个块也不同。
第五处理块54向输出端口发送在所述第四块中处理过的信号。
和测试块56相连的第六处理块55确定执行一个从所述第一块开始的新的循环，这由一个同步信号(全程计时器)或请求“中断”节点的操作的非同步信号引起。
操作循环一般以同步方式通过所述“计数器”被执行，其最大值是可以设置的，例如每10毫秒钟。用这种方式，对所述控制进行管理，以便更新灯、风扇、喇叭等的状态，这些都是一些不需要来自系统的立即响应的信号。在例如被称为用于刹车灯的状态开关的控制功能的情况下，所述操作通过来自CAN线的并且由一个网络节点产生的中断，以非同步方式遵守严格的安全时间要求被有利地执行。实际上，为了启动刹车灯，在执行控制中的一个数十毫秒数量级的等待时间相对于人的反应时间是不可忽略的。
此外，按照本发明，可以在网络中添加另外的节点，例如增加用于管理和机动车辆的用户的一个或几个通信帽进行的对讲机通信的节点。
此外，例如通过合适的用于连接CAN线的插头，可以增加另外的“离线”的编程节点。这个编程节点在个人计算机中也是可以确认的，其通过合适的程序可以进行系统诊断，并且更一般地，可以进行机动车辆的总体状态的诊断。此外，通过这种个人计算机，在每个节点的所述控制单元中驻留的程序可被修改，以便使所述系统适应于新的车辆要求和宽范围的操作条件。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的电通信网络，所述机动车辆具有多个电气装置(D1，D2，…，Dm)，包括多个控制电气装置和多个外围电气装置，所述网络包括电串行通信线(2)和多个节点(N1，N2，…，Nn)，它们和所述串行通信线相连，并和所述多个电气装置相连，每个所述的节点被设置在机动车辆的一个预定区域内，并和位于所述区域中的所述电气装置相连，
其特征在于，每个节点包括微控制器和至少一个存储装置，所述存储装置包括至少一个处理程序，其被设计用于管理所述节点之间的通信和所述节点与所述电气装置之间的通信，每个节点可以采用节点的处理程序被更新的编程状态；并且
其特征在于，所述网络包括可连接到所述串行通信线的编程节点，所述编程节点进行机动车辆的总体状态的诊断并且可以修改每个节点的处理程序以使系统适应于新的车辆要求和操作条件。
2.如权利要求1所述的电通信网络，包括被设置在机动车辆的前区域中的前节点(NA)，被设置在机动车辆的仪表板附近的仪表板节点(NC)，被设置在机动车辆的车座附近的车座节点(NS)，以及被设置在机动车辆的后方区域的后节点(NP)。
3.如权利要求1所述的电通信网络，包括通信节点，其被设计用于管理通过对讲机和机动车辆的用户的至少一个通信帽进行的通信。
4.如权利要求1所述的电通信网络，包括通信节点，其被设计用于管理电子控制单元，用于控制喷射与/或点火。
5.如权利要求1所述的电通信网络，包括被设计用于管理数字与/或模拟仪表板的通信节点。
6.如权利要求1所述的电通信网络，包括被设计用于管理连续变速的变速齿轮的通信节点。
7.如权利要求1所述的电通信网络，其中每个节点包括控制单元(41)，其和至少一个包括多个所述节点的输入端口的输入接口(42)相连，并和至少一个包括多个所述节点的输出端口的输出接口(43)相连。
8.如权利要求1所述的电通信网络，其中所述输入接口包括电子电路，其对电阻值编码成为数字信号，从而把未知的电阻值转换成为时间间隔，然后利用全部通过软件实现的间隔计测量所述间隔。
9.如权利要求1所述的电通信网络，其中所述程序包括多个被循环执行的指令。
10.如权利要求9所述的电通信网络，其中所述循环当达到一个计时器的满量程时被同步地执行。
11.如权利要求9所述的电通信网络，其中所述的指令被非同步地执行。
12.如权利要求7所述的电通信网络，其中所述输出端口优选地包括数字输出端口和模拟输出端口，它们可以优选地包括被设计用于控制功率负载的输出。
13.如权利要求7所述的电通信网络，其中所述的控制单元包括数模转换器与/或模数转换器。
14.如权利要求1所述的电通信网络，其中所述串行通信线是CAN线。
CNB200310119724XA 2002-12-03 2003-12-03 用于机动车辆的电通信网络 Expired - Fee Related CN100347006C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT002557A/2002 2002-12-03
IT002557A ITMI20022557A1 (it) 2002-12-03 2002-12-03 Rete di comunicazione elettrica per un veicolo a due/tre ruote.

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1515442A CN1515442A (zh) 2004-07-28
CN100347006C true CN100347006C (zh) 2007-11-07

Family

ID=32310167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB200310119724XA Expired - Fee Related CN100347006C (zh) 2002-12-03 2003-12-03 用于机动车辆的电通信网络

Country Status (11)

Country Link
EP (1) EP1426240B1 (zh)
CN (1) CN100347006C (zh)
AT (1) ATE362857T1 (zh)
CY (1) CY1106755T1 (zh)
DE (1) DE60313936T2 (zh)
DK (1) DK1426240T3 (zh)
ES (1) ES2286380T3 (zh)
IT (1) ITMI20022557A1 (zh)
PT (1) PT1426240E (zh)
SI (1) SI1426240T1 (zh)
TW (1) TWI268059B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5489342B2 (ja) 2010-04-02 2014-05-14 パナソニック株式会社 通信装置、通信方法、及び集積回路
US20160277208A1 (en) * 2015-03-18 2016-09-22 GM Global Technology Operations LLC Vehicle communication system
CN107323266B (zh) * 2017-06-23 2019-09-13 无锡锐祺通讯技术有限公司 一种数字化电动自行车控制调度方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0564943A2 (en) * 1992-03-30 1993-10-13 Mazda Motor Corporation Multiplex transmission apparatus
US5508689A (en) * 1992-06-10 1996-04-16 Ford Motor Company Control system and method utilizing generic modules
US5534848A (en) * 1994-05-19 1996-07-09 General Motors Corporation Automotive fault tolerant serial communication
EP0791506A2 (en) * 1996-02-21 1997-08-27 Consolidated Technologies International Multiplexed electrical system having a central controller and programmable control nodes
US6351828B1 (en) * 1997-02-17 2002-02-26 Mercel Ab Safety device for diagnostic terminals in distributed computer networks
US6420797B1 (en) * 1998-02-19 2002-07-16 Robert Edward Steele Electrical/electronic system architecture

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3898264B2 (ja) 1997-02-21 2007-03-28 本田技研工業株式会社 車両用ネットワークシステム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0564943A2 (en) * 1992-03-30 1993-10-13 Mazda Motor Corporation Multiplex transmission apparatus
US5508689A (en) * 1992-06-10 1996-04-16 Ford Motor Company Control system and method utilizing generic modules
US5534848A (en) * 1994-05-19 1996-07-09 General Motors Corporation Automotive fault tolerant serial communication
EP0791506A2 (en) * 1996-02-21 1997-08-27 Consolidated Technologies International Multiplexed electrical system having a central controller and programmable control nodes
US6351828B1 (en) * 1997-02-17 2002-02-26 Mercel Ab Safety device for diagnostic terminals in distributed computer networks
US6420797B1 (en) * 1998-02-19 2002-07-16 Robert Edward Steele Electrical/electronic system architecture

Also Published As

Publication number Publication date
TW200423624A (en) 2004-11-01
ES2286380T3 (es) 2007-12-01
ITMI20022557A1 (it) 2004-06-04
ATE362857T1 (de) 2007-06-15
DE60313936T2 (de) 2008-01-24
EP1426240A1 (en) 2004-06-09
SI1426240T1 (sl) 2007-10-31
DK1426240T3 (da) 2007-09-03
DE60313936D1 (de) 2007-07-05
CN1515442A (zh) 2004-07-28
TWI268059B (en) 2006-12-01
EP1426240B1 (en) 2007-05-23
CY1106755T1 (el) 2012-05-23
PT1426240E (pt) 2007-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008259420B2 (en) System for integrating a plurality of modules using a power/data backbone network
US20190023205A1 (en) Electronic system for controlling coach resources
CN106707888A (zh) 可编程控制模块及具有该控制模块的系统、控制方法
CN85107028A (zh) 集束导线系统及其控制方法
CN201117091Y (zh) 基于can总线的汽车车灯状态反馈装置
GB2216292A (en) Diagnostic system for the electronic control system of an automotive engine
CN101286067A (zh) 车载式汽车故障诊断仪
KR20110004350A (ko) 전력/데이터 백본 네트워크를 이용하여 복수의 모듈을 통합하기 위한 시스템
CN100347006C (zh) 用于机动车辆的电通信网络
CN101235786A (zh) 一种发动机电控单元
CN105723127B (zh) 操纵杆和用于运行操纵杆的方法
CN201199329Y (zh) 车载式汽车故障诊断仪
CN101368997A (zh) 一种汽车、摩托车主电缆自动检测台及检测方法
CN106080441B (zh) 一种汽车控制系统及具有该控制系统的汽车
CN201689410U (zh) 一种多路开关量总线传输模块
CN214953816U (zh) 车身域控制器emc测试装置
CN211698644U (zh) 一种具有功能安全与信息安全的增程器控制器
CN114488772A (zh) 一种用于智能汽车控制总成的主从芯片
CN113556534A (zh) 一种通用型车载摄像头仿真数据注入装置
CN1813226A (zh) 电子控制单元和用于规定电子控制单元的软件结构的方法
CN204258837U (zh) 一种车辆总线故障检测装置
CN216994211U (zh) 一种车队控制系统和叉车
CN117971749A (zh) 基于分布式架构虚拟总线技术的业务控制系统及架构方法
CN209767867U (zh) 一种有线通讯具有检测功能的数码管亮灯提示设备
CN209634287U (zh) 一种电动汽车组合仪表电气线路结构

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20071107

Termination date: 20111203